在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物及其应用的制作方法

本发明涉及发射体化合物，具体涉及一种在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物及其应用。

背景技术：

1、有机电致发光(简称oled)及相关的研究早在1963年pope等人首先发现了有机化合物单晶蒽的电致发光现象。1987年美国的柯达公司用蒸镀有机小分子的方法制成了一种非晶膜型器件，将驱动电压降到了20v以内。这类器件由于具有超轻薄、全固化、自发光、亮度高、视角宽、响应速度快、驱动电压低、功耗小、色彩鲜艳、对比度高、工艺过程简单、温度特性好、可实现柔软显示等优点，可广泛应用于平板显示器和面光源，因此得到了广泛地研究、开发和使用。

2、有机电致发光主要分为荧光和磷光，但根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的概率为1:3，即来自单重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为25％，三重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为75％。如何利用75％的三线态激子的能量成为当务之急。1997年forrest等发现磷光电致发光现象突破了有机电致发光材料量子效率25％效率的限制,引起人们对金属配合物磷光材料的广泛关注。

3、据信配体直接促成磷光材料的光敏性质，配体可称为“光敏性的”。当配体并不促成发光材料的光敏性质时，配体可称为“辅助性的”，但辅助性的配体可更改光敏配体的性质。

4、因此，需要提供一种能够提高磷光材料的量子效率、同时降低升华温度的配体，调整磷光材料薄膜的排列方式，提高器件使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的在于提供一种在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物。

2、本发明的第二个目的在于提供一种包含该化合物的有机发光装置。

3、为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

4、一种在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物，其特征在于，所述化合物包含：至少一个芳环或杂芳环，所述芳环或杂芳环中具有至少一个式(i)所示的取代基：

5、

6、式(i)中：

7、环a表示5元碳环、5元杂环、6元碳环、6元杂环，或没有环a；

8、r1、r2相同或不同，各自独立地选自氢、氘、腈基、取代或未取代的c1～c40直链烷基、取代或未取代的c1～c40直链杂烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的杂烷基、取代或未取代的c6～c60芳基烷基、取代或未取代的c3～c40硅烷基、取代或未取代的c2～c40链烯基、取代或未取代的c4～c40环烯基、取代或未取代的c2～c40杂烯基、取代或未取代的c2～c40炔基、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c2～c60杂芳基组成的群组；

9、r3表示一个或多个至饱和取代，各自独立地选自氢、氘、卤原子、腈基、酰基、羧基、醚基、酯基、异腈基、硫基、硒烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的c1～c40直链烷基、取代或未取代的c1～c40直链杂烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的杂烷基、取代或未取代的c1～c40直链烷氧基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷氧基、取代或未取代的c6～c60芳基烷基、取代或未取代的c6～c60芳氧基、取代或未取代的c6～c60芳胺基、取代或未取代的c3～c40硅烷基、取代或未取代的c2～c40链烯基、取代或未取代的c4～c40环烯基、取代或未取代的c2～c40杂烯基、取代或未取代的c2～c40炔基、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c2～c60杂芳基组成的群组；

10、虚线代表式(i)与所述芳环的连接键；

11、表示单键或双键。

12、本发明意义上的5元碳环是指含有5个碳原子环烷或环烯环，5元杂环是指构成环的碳原子和杂原子的总数为5，所述杂原子优选选自n、o、b或s，此处的五元碳环、五元杂环可以是脂肪环或杂芳环，例如：环戊烷、环戊烯、环戊二烯、呋喃、四氢呋喃、噻吩、四氢噻吩、吡咯、吡咯烷、咪唑、三唑、吡唑、噁唑、噁二唑等。6元碳环是指含有6个碳原子的环烷、环烯或芳环，6元杂环是指构成环的碳原子和杂原子的总数为6的脂肪环或杂芳环，此处的6元碳环、6元杂环，作为非限制性的例子，如环己烷、环己烯、环己二烯、吡喃、四氢吡喃、哌啶、吡啶、苯、噻喃、四氢噻喃、二噁烷、二噻烷、哌嗪、嘧啶、三嗪等，或者是稠合的6元碳环或6元杂环，例如萘、四氢萘、喹啉、异喹啉、四氢喹啉、色烷、喹唑啉、喹喔啉等。

13、本发明意义上的芳基或芳环含有6-60个碳原子，在本发明意义上的杂芳基或杂芳环含有2-60个碳原子和至少一个杂原子，其条件是碳原子和杂原子的总和至少是5；所述杂原子优选选自n、o、b或s。此处的芳基、芳环、杂芳基或杂芳环被认为是指简单的芳族环，即苯、联苯、三联苯、萘、菲等，或简单的杂芳族环，例如吡啶、嘧啶、噻吩、吡唑、噁唑、三唑等，或稠合的芳基或杂芳基，如蒽、荧蒽、喹啉、异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩、吲唑、喹唑啉、喹喔啉、噻吩并吡啶、苯并噻吩并吡啶等。

14、对于本发明意义上的烷基含有1～40个碳原子优选被认为是指如下基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、新戊基、环戊基、正己基、新己基、环己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基或辛炔基。杂烷基优选具有1～40个碳原子的烷基，是指其中单独的氢原子或-ch2-基团可被氧、硫、卤素原子取代的基团，被认为是指烷氧基、烷硫基、氟代的烷氧基、氟代的烷硫基，特别是指甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、三氟甲硫基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、五氟乙硫基、2,2,2-三氟乙氧基、2,2,2-三氟乙硫基、乙烯氧基、乙烯硫基、丙烯氧基、丙烯硫基、丁烯硫基、丁烯氧基、戊烯氧基、戊烯硫基、环戊烯氧基、环戊烯硫基、己烯氧基、己烯硫基、环己烯氧基、环己烯硫基、乙炔氧基、乙炔硫基、丙炔氧基、丙炔硫基、丁炔氧基、丁炔硫基、戊炔氧基、戊炔硫基、己炔氧基、己炔硫基。

15、本发明意义上的烯基或炔基优选被认为是指如下基团：环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基或辛炔基。

16、本发明意义上的烷氧基优选具有1～40个碳原子的烷氧基被认为是指甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、仲戊氧基、2-甲基丁氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、环庚氧基、正辛氧基、环辛氧基、2-乙基己氧基、五氟乙氧基和2,2,2-三氟乙氧基。

17、一般来说，根据本发明的环烷基、环烯基可为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚基、环庚烯基，其中一个或多个-ch2-基团可被上述基团代替；此外，一个或多个氢原子还可被氘原子、卤素原子或腈基代替。

18、本发明意义上的芳烷基或芳基烷基可互换地使用，并且是指被芳基取代的烷基。另外，芳烷基可以任选地被取代。

19、本发明意义上的“卤”、“卤素”、“卤原子”、“卤基”可互换地使用并且指氟、氯、溴或碘。

20、本发明意义上的“酰基”是指被取代的羰基(cor)。

21、本发明意义上的“酯基”是指被取代的氧基羰基(-ocor或co2r)。

22、本发明意义上的“醚基”是指-or基团。

23、本文中所述的“硫基”或“硫醚”可互换地使用并且指-sr基团。

24、本发明意义上的“亚磺酰基”是指-sor基团。

25、本发明意义上的“磺酰基”是指-so2r基团。

26、本发明意义上的“膦基”是指-pr3基团，其中每个r可以相同或不同。

27、本发明意义上的“硅烷基”是指-sir3基团，其中每个r可以相同或不同。

28、本发明意义上的“硒烷基”是指-ser基团。

29、上述的每一个r，优选的选自由c1-c40的烷基、c3-c40的环烷基、c6-c60芳基、c2-c60的杂芳基组成的群组。

30、在许多情况下，取代基选自由氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、醚基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基和膦基组成的群组。

31、如本文所使用，“其组合”或“群组”表示适用清单的一或多个成员被组合以形成本领域普通技术人员能够从适用清单中设想的已知或化学稳定的布置。举例来说，烷基和氘可以组合形成部分或完全氘化的烷基；卤素和烷基可以组合形成卤代烷基取代基，例如三氟甲基等；并且卤素、烷基和芳基可以组合形成卤代芳烷基。

32、在一个实例中，术语取代包括两到四个列出的基团的组合。

33、在另一个实例中，术语取代包括两到三个基团的组合。在又一实例中，术语取代包括两个基团的组合。取代基的优选组合是含有多达五十个不是氢或氘的原子的组合，或包括多达四十个不是氢或氘的原子的组合，或包括多达三十个不是氢或氘的原子的组合。在许多情况下，取代基的优选组合将包括多达二十个不是氢或氘的原子。

34、进一步优选的，所述式(i)所示的取代基主要包括以下ra1～ra100所示结构：

35、

36、

37、

38、其中，每个基团中的部分氢原子或全部的氢原子可被氘原子替换。

39、优选的，所述在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物是具有金属-碳键的金属配位络合物，且具有式m(la)x(lb)y(lc)z；其中la为第一配体，lb为第二配体，lc为第三配体，且la、lb、lc可以相同或不同；

40、所述金属m选自由以下组成的群组：ir、rh、re、ru、os、pt、pd和au；

41、其中x为1、2或3；

42、其中y为0、1或2；

43、其中z为0、1或2；

44、并且x+y+z是所述金属m的氧化价态；

45、所述金属m的氧化价态，例如：pt的氧化价态为2，ir的氧化价态为3，rh的氧化价态为3，pd的氧化价态为2。

46、其中la、lb和lc各自独立地选自以下化合物组成的群组：

47、

48、或者所述的金属配位络合物，且具有以下结构：

49、

50、上述的每个ar1独立地选自下述基团中组成的群组：

51、

52、其中lb和lc还可以各自独立地是：

53、

54、其中，每个r4、r5、r6、r7或r8可表示单取代、二取代、三取代、四取代或无取代；

55、其中每个r4、r5、r6、r7、r8或r9各自独立地选自氢、氘、卤原子、腈基、酰基、羧基、醚基、酯基、异腈基、硫基、硒烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、取代或未取代的c1～c40直链烷基、取代或未取代的c1～c40直链杂烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的杂烷基、取代或未取代的c1～c40直链烷氧基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷氧基、取代或未取代的c6～c60芳基烷基、取代或未取代的c6～c60芳氧基、取代或未取代的c6～c60芳胺基、取代或未取代的c3～c40硅烷基、取代或未取代的c2～c40链烯基、取代或未取代的c4～c40环烯基、取代或未取代的c2～c40杂烯基、取代或未取代的c2～c40炔基、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c2～c60杂芳基组成的群组，且其中任意两个或多个相邻取代基可以任选地连接在一起形成环、或形成多齿配体；

56、其中x选自-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(o2)-、-se-、-c(r’r”)-、-si(r’r”)-、-c(＝o)-、或-n(r’)-；

57、其中每个t各自独立地选自-b(r’)-、-n(r’)-、-p(r’)-、-o-、-s-、-se-、-s(＝o)-、-s(o2)-、-c(r’r”)-、-si(r’r”)-或-ge(r’r”)-；并且r’、r”各自独立地选自取代或未取代的c1～c40直链烷基、取代或未取代的c1～c40直链杂烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的烷基、取代或未取代的c3～c40支链或环状的杂烷基、取代或未取代的c6～c60芳基烷基、取代或未取代的c3～c40硅烷基、取代或未取代的c2～c40链烯基、取代或未取代的c4～c40环烯基、取代或未取代的c2～c40杂烯基、取代或未取代的c2～c40炔基、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c2～c60杂芳基组成的群组；r’、r”可任选地接合或稠合形成环；

58、其中所述化合物中存在的至少一个r4、r5、r6、r7或r8包括至少一个式(i)所示的取代基。

59、在一个优选的示例中，所述金属m为ir或pt。

60、在一个优选的示例中，所述化合物中存在的每个r4、r5、r6、r7或r8独立地选自上述ra1～ra100组成的群组或rb1～rb65组成的群组，且所述化合物中存在的r4、r5、r6、r7或r8中至少一个选自ra1～ra100组成的群组；其中所述rb1～rb65如下所示：

61、

62、

63、其中，每个基团中的部分氢原子或全部的氢原子可被氘原子替换。

64、在一个优选的示例中，配体la、lb、lc中至少有一个选自以下l1～l232任一结构或组合：

65、

66、

67、

68、

69、

70、

71、

72、

73、其中，每个结构中的部分氢原子或全部的氢原子可被氘原子替换。优选地，所述lb还可以选自以下lb1～lb432任一结构或组合：

74、

75、

76、

77、

78、

79、

80、

81、

82、

83、

84、

85、

86、

87、优选地，所述lc还可以选自以下lc1～lc60任一结构或组合：

88、

89、

90、

91、其中，每个结构中的部分氢原子或全部的氢原子可被氘原子替换。

92、优选地，x为1，y为2，z为0。

93、优选地，x为2，y为1，z为0。

94、优选地，x为2，y为0，z为1。

95、优选地，x为3，y为0，z为0。

96、优选地，所述在有机电致发光装置中作为磷光发射体的化合物是具有金属-碳键的金属配位络合物，具有以下所示结构：

97、

98、

99、

100、

101、

102、其中，每个结构中的部分氢原子或全部的氢原子可被氘原子替换。

103、为达到上述第二个目的，本发明提供如下技术方案：

104、一种有机发光装置，所述有机发光装置包括阳极、阴极，以及安置于所述阳极与所述阴极之间的有机层，所述有机层包括上述的作为磷光发射体的化合物。

105、在一个优选的示例中，所述有机层为发射层，并且所述化合物作为发射掺杂剂或非发射掺杂剂。

106、在一个优选的示例中，其中所述有机层进一步包括主体材料。

107、在一个优选的示例中，其中所述主体材料选自下式x-1～x-11的结构，

108、

109、

110、其中ra选自y-1～y-13的基团组成的群组，所述y-1～y-13如下所示：

111、

112、y-1～y-13中：

113、每个z1、z2独立地选自氢、氘、卤原子、羟基、腈基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基、羧酸盐基、磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基、c1-c60的链烷基、c2-c60的链烯基、c2-c60的炔基、c1-c60的烷氧基、c3-c60的环烷烃基、c3-c60的环烯烃基、c6-c60的芳基、c6-c60的稠环芳基、c6-c60的芳氧基、c6-c60芳硫醚基或c2-c60的杂环芳基；

114、x1表示1-4的整数；x2表示1-3的整数；x3表示1或2；x4表示1-6的整数；x5表示1-5的整数；

115、表示取代基与主体结构的连接；

116、所述t和r4具有在上述给出的定义。

117、在一个优选的示例中，所述有机发光装置可为消费型产品、有机发光装置和/或照明面板。

118、本发明的有益效果如下：

119、本发明提供的化合物是金属络合物，其含有新颖的硼-氮五元杂环基团式(i)的配体。含有式(i)基团的配体的引入可使发射光谱变窄，降低升华温度，提高装置的发光效率。将这些含有式(i)的配体引入铱或铂络合物中可很好的改善所得铱络合物、铂络合物的升华稳定性，提高这些络合物的磷光量子产率。